Resumen
La minería de criptomonedas verifica y valida las transacciones blockchain. Esta actividad es también el proceso de creación de nuevas unidades de criptomonedas.
El trabajo realizado por los mineros requiere recursos informáticos intensivos, pero esto es lo que mantiene seguras las redes blockchain.
¿Qué es la criptominería?
La criptominería garantiza la seguridad y la descentralización de las criptomonedas, como Bitcoin, que se basan en el mecanismo de consenso de Prueba de Trabajo (PoW). Con este proceso, las transacciones de los usuarios se verifican y se agregan al libro de contabilidad público de blockchain. Por tanto, la minería es un elemento importante que permite que Bitcoin funcione sin necesidad de una autoridad central.
Las operaciones mineras también son responsables de aumentar el suministro de monedas existente. Sin embargo, la minería de criptomonedas sigue un conjunto de reglas con un código fijo que regula el proceso de minería y evita que alguien cree nuevas monedas arbitrariamente. Estas reglas están integradas en el protocolo de criptomonedas subyacente y aplicadas por toda la red de miles de nodos.
Para crear nuevas unidades de criptomonedas, los mineros utilizan su potencia informática para resolver complejos acertijos criptográficos. El primer minero que resuelva el rompecabezas tiene derecho a agregar un nuevo bloque de transacción a la cadena de bloques y transmitirlo a la red.
¿Cómo funciona la criptominería?
Cuando se crean, las nuevas transacciones de blockchain se envían a un grupo llamado grupo de memoria. El trabajo de un minero es verificar la validez de estas transacciones pendientes y luego organizarlas en bloques.
Puedes pensar en un bloque como una página del libro mayor de blockchain. En él se registran varias transacciones (junto con otros datos). Más específicamente, los nodos de minería son responsables de recopilar transacciones no confirmadas del grupo de memoria y luego ensamblarlas en bloques candidatos.
Luego, los mineros intentan convertir estos bloques candidatos en bloques válidos confirmados. Para ello, los mineros deben resolver problemas matemáticos complejos que requieren muchos recursos informáticos. Sin embargo, por cada bloque minado con éxito, el minero recibe una recompensa por bloque que contiene la criptomoneda recién creada más las tarifas de transacción. Aprendamos cómo funciona.
Paso 1: Hashing de la transacción
El primer paso para extraer un bloque es recuperar las transacciones pendientes del grupo de memoria y luego enviarlas una por una mediante una función hash. Cada vez que un dato se ejecuta a través de una función hash, aparece una salida de tamaño fijo llamada hash.
En un contexto minero, el hash de cada transacción consta de una cadena de números y letras que sirve como identificador. Un hash de transacción representa toda la información incluida en esa transacción.
Además de realizar hash y enumerar cada transacción por separado, los mineros también agregan transacciones personalizadas. En estas transacciones, se envían recompensas en bloque a sí mismos. Esta transacción se llama transacción coinbase y crea una nueva moneda. En la mayoría de los casos, esta transacción es la primera que se registra en un nuevo bloque, seguida de todas las transacciones pendientes en espera de validación.
Paso 2: crea un árbol Merkle
Después de que cada transacción se somete a hash, los hashes se organizan en algo llamado árbol Merkle (también conocido como árbol hash). Los árboles Merkle se generan organizando hashes de transacciones en pares y luego aplicando hash.
Luego, la nueva salida de hash se organiza en pares y luego se vuelve a aplicar hash. Este proceso se repite hasta que se forma un hash. Este hash final también se llama hash raíz (o raíz de Merkle) y es esencialmente un hash que representa todos los hash anteriores utilizados para generarlo.
Paso 3: busque un encabezado de bloque válido (hash de bloque).
Un encabezado de bloque sirve como identificador para cada bloque por separado. Esto significa que cada bloque tiene un hash único. Al crear un nuevo bloque, los mineros combinan el hash del bloque anterior con el hash raíz de su bloque candidato para producir el hash del nuevo bloque. También deben sumar un número arbitrario conocido como nonce.
De esa manera, al intentar validar un bloque candidato, un minero debe combinar el hash raíz, el hash del bloque anterior y el nonce, y luego alimentarlos todos a la función hash. Su objetivo es hacer esto una y otra vez hasta que puedan crear un hash válido.
El hash raíz y el hash del bloque anterior no se pueden cambiar, por lo que el minero debe cambiar el valor nonce varias veces hasta encontrar un hash válido. Para que se considere válida, la salida (hash de bloque) debe ser menor que un cierto valor objetivo definido por el protocolo. En la minería de Bitcoin, el hash de un bloque debe ir precedido de una cierta cantidad de ceros; esto se conoce como dificultad de minería.
Paso 4: Transmitir el bloque minado
Como ahora sabemos, los mineros tienen que aplicar hash al encabezado del bloque repetidamente utilizando varios valores nonce. Hacen esto hasta que encuentran un hash de bloque válido. Después de eso, el minero que lo encuentre transmitirá este bloque a la red. Todos los demás nodos comprobarán si el bloque y su hash son válidos. Si es así, agregarán el nuevo bloque a su copia de la cadena de bloques.
En este punto, el bloque candidato se ha convertido en un bloque confirmado y todos los mineros continúan extrayendo el siguiente bloque. Los mineros que no puedan encontrar un hash válido a tiempo descartarán sus bloques candidatos y la carrera minera comenzará de nuevo.
¿Qué pasa si dos bloques ingresan a la minería al mismo tiempo?
A veces, dos mineros transmiten bloques válidos al mismo tiempo y terminan teniendo dos bloques en competencia en la red. Luego, el minero puede comenzar a extraer el siguiente bloque basándose en el bloque recibido primero, de modo que la red se divide temporalmente en dos versiones de blockchain.
La competencia entre estos bloques continuará hasta que se extraiga el siguiente bloque encima de uno de los bloques competidores. Cuando se extrae un nuevo bloque, el bloque que sea de la secuencia anterior se considerará ganador. El bloque que luego se abandona se denomina bloque huérfano o bloque obsoleto, por lo que todos los mineros que tomen este bloque volverán a la cadena de minería del bloque ganador.
¿Qué es la dificultad minera?
El protocolo ajusta periódicamente la dificultad de la minería para garantizar una tasa constante de creación de nuevos bloques, de modo que la emisión de nuevas monedas sea estable y predecible. La dificultad se ajusta proporcionalmente a la cantidad de potencia computacional (tasa de hash) dedicada a la red.
De esa forma, cada vez que un nuevo minero se una a la red y la competencia aumente, la dificultad del hashing aumentará para que el tiempo promedio de bloqueo no disminuya. Por el contrario, si muchos mineros abandonan la red, la dificultad del hash disminuirá, por lo que extraer nuevos bloques será más fácil. Este ajuste mantiene constante el tiempo de bloqueo, independientemente del poder hash total de la red.
Tipos de minería de criptomonedas
Hay varias formas de extraer criptomonedas. Las herramientas y los procesos cambian a medida que surgen nuevos hardware y algoritmos de consenso. Normalmente, los mineros utilizan unidades informáticas especiales para resolver ecuaciones criptográficas complejas. Ahora veremos algunos de los métodos de minería más comunes.
CPU de minería
La minería de la Unidad Central de Procesamiento (CPU) implica el uso de la CPU de la computadora para realizar las funciones hash requeridas por PoW. En los primeros días de Bitcoin, los costos y las barreras de entrada para la minería eran bajos. La dificultad puede ser manejada por una CPU normal, por lo que cualquiera puede intentar extraer BTC y otras criptomonedas.
Sin embargo, a medida que más personas comienzan a extraer BTC y aumenta la tasa de hash de la red, la minería rentable se vuelve cada vez más difícil. Además, la aparición de hardware de minería dedicado con mayor potencia de procesamiento finalmente hizo que la minería con CPU fuera casi imposible. Hoy en día, la minería con CPU ya no es una opción viable porque todos los mineros utilizan hardware especializado.
GPU de minería
Las unidades de procesamiento de gráficos (GPU) están diseñadas para procesar una amplia variedad de aplicaciones a la vez. Aunque normalmente se utilizan para videojuegos o renderizado de imágenes, las GPU también se pueden utilizar para minería.
Las GPU son relativamente baratas y más flexibles que el popular hardware de minería ASIC. Las GPU todavía se pueden utilizar para extraer varias altcoins, pero su eficiencia depende de la dificultad y el algoritmo de extracción.
ASIC de minería
Los circuitos integrados de aplicaciones específicas (ASIC) están diseñados para lograr un objetivo específico. En criptografía, este término se refiere a hardware especial diseñado para la minería. Los ASIC de minería son famosos por ser muy eficientes pero costosos al mismo tiempo. Debido a que los mineros ASIC están a la vanguardia de la tecnología minera, el costo de una unidad es mucho más alto que el de una CPU o GPU.
Además, los constantes avances en la tecnología ASIC pueden hacer que los modelos ASIC más antiguos dejen de ser rentables y requieran ser reemplazados periódicamente. Incluso sin tener en cuenta los costos de electricidad, la minería ASIC es una de las formas más caras de minar.
Minería de piscinas
Dado que el primer minero exitoso recibe una recompensa en bloque, las posibilidades de encontrar el hash correcto son muy bajas. Los mineros con un pequeño porcentaje de poder minero tienen muy pocas posibilidades de encontrar el siguiente bloque por sí solos. La minería en piscinas ofrece una solución a este problema.
Un grupo de minería es un grupo de mineros que juntan sus recursos (poder de hash) para aumentar las posibilidades de ganar una recompensa en bloque. Cuando este grupo encuentre con éxito un bloque, los mineros de este grupo compartirán las recompensas de acuerdo con la cantidad de trabajo aportado.
Los grupos de minería pueden beneficiar a los mineros individuales en términos de costos de hardware y electricidad, pero su dominio en la minería ha generado preocupación sobre la posibilidad de un ataque del 51% a la red.
¿Qué es la minería de Bitcoin y cómo funciona?
Bitcoin es el ejemplo más popular y establecido de criptomoneda explotable. La minería de Bitcoin se basa en el algoritmo de consenso PoW.
PoW es uno de los primeros mecanismos de consenso de blockchain creado por Satoshi Nakamoto e introducido en el documento técnico de Bitcoin en 2008. En resumen, PoW define cómo una red blockchain logra el consenso entre todos los participantes distribuidos sin intermediarios externos. Esto se logra requiriendo una potencia informática significativa para desincentivar a los delincuentes.
Como hemos visto, las transacciones en redes PoW son verificadas por mineros que compiten para resolver complejos acertijos criptográficos utilizando hardware de minería especializado. El primer minero que encuentre una solución válida puede transmitir su bloque de transacciones a la cadena de bloques y luego recibir una recompensa por bloque.
La cantidad de criptomonedas en una recompensa en bloque varía de una cadena de bloques a otra. Por ejemplo, en la cadena de bloques de Bitcoin, los mineros pueden ganar una recompensa en bloque de 6,25 BTC a partir de marzo de 2023. Debido al mecanismo de reducción a la mitad de Bitcoin, la cantidad de BTC en la recompensa en bloque se reduce a la mitad cada 210.000 bloques (aproximadamente cada cuatro años).
¿Es rentable la criptominería en 2023?
Puede ganar dinero extrayendo criptomonedas, pero requiere criterio, gestión de riesgos e investigación. Estas actividades también incluyen inversiones y riesgos, como costos de hardware, volatilidad de los precios de las criptomonedas y cambios en los protocolos de las criptomonedas. Para mitigar estos riesgos, los mineros suelen emplear prácticas de gestión de riesgos y evaluar los costos y beneficios potenciales de la minería antes de comenzar.
La rentabilidad de la criptominería depende de varios factores. Uno de ellos son los cambios en los precios de las criptomonedas. Cuando el precio de las criptomonedas aumenta, el valor fiduciario de las recompensas mineras también aumenta. Por el contrario, la rentabilidad puede caer junto con las reducciones de precios.
La eficiencia del hardware de minería también es un factor importante para determinar la rentabilidad de la minería. El hardware de minería puede ser costoso, por lo que los mineros deben equilibrar el costo del hardware con las recompensas potenciales que puede generar. Otro factor a considerar son los costos de electricidad. Si son demasiado altos, estos costos pueden exceder los ingresos y hacer que la minería no sea rentable.
Además, es posible que el hardware de minería deba actualizarse con bastante frecuencia, ya que tiende a quedar obsoleto con bastante rapidez. El nuevo modelo superará al anterior. Si los mineros carecen del presupuesto para actualizar sus máquinas, tendrán dificultades para competir.
Por último, pero igualmente importantes, están los cambios que se producen a nivel de protocolo. Por ejemplo, una reducción a la mitad de Bitcoin podría afectar la rentabilidad de la minería al reducir a la mitad la recompensa por extraer un bloque. Además, Ethereum cambiará completamente de PoW a un mecanismo de consenso de prueba de participación (PoS) en septiembre de 2022, lo que hace que la minería ya no sea necesaria.
Clausura
La minería de criptomonedas es una parte importante de Bitcoin y otras cadenas de bloques PoW porque mantiene la seguridad de la red y la estabilidad de la emisión de nuevas monedas. Aparte de eso, la minería puede generar ingresos pasivos para los mineros. Puede obtener más información con instrucciones paso a paso en nuestro artículo titulado Cómo extraer criptomonedas.
La minería tiene ciertas ventajas y desventajas. La ventaja más obvia es el ingreso potencial de las recompensas en bloque. Sin embargo, este potencial está influenciado por una serie de factores, incluidos los costos de la electricidad y los precios de mercado. Por lo tanto, antes de minar criptomonedas, debes hacer tu propia investigación (DYOR) y evaluar todos los riesgos potenciales.
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